Dyson

 Il n’y a que ceux portant un intérêt certain aux sciences pour savoir que Freeman Dyson est mort le 28 février 2020.

Mais est-ce si étonnant? Dans l’étrange ambiance engendrée par le covid-19, les nations semblent se replier frileusement sur elles-mêmes et plus rien n’a d’intérêt que leur petit pré carré.Alors un mathématicien américain n’a évidemment aucune chance d’attirer l’attention dans la patrie de De Broglie, surtout s’il ose placer une partie de ses réflexions à la frontière des sciences et des religions. J’ignore d'ailleurs le périmètre réel de sa renommée dans le monde francophone ou dans la patrie de Descartes. Je peux imaginer qu’elle ne doit pas être bien vaste, que ce soit dans certains cercles foncièrement anti-américains ou dans ceux qui pratiquent la laicité comme une religion intolérante.

Et pourtant ce petit homme est mort à 96 ans après avoir révolutionné le monde de la physique quantique dès le début des années cinquante et apporter son expertise à la conception (aujourd’hui critiquée) de centrales nucléaires, sans posséder de doctorat en physique !

Heureusement, la science -quand elle se pratique de façon sincère- ne s’arrête pas aux portes de tels préjugés qui n’ont d’ailleurs aucun lien avec elle.

Dyson se fait connaître très tôt en tant qu’auteur d’un cours donné à des étudiants de l’université Cornell en 1951 (Advanced Quantum Mechanics). Université sur les bancs de laquelle il s’était assis juste quatre ans plus tôt ! Ces notes de cours constituent aujourd’hui les fondations de la théorie quantique des champs.

La façon dont il aborde le problème des divergences apparues dans les travaux de ses prédécesseurs (Sin-itiro Tomonaga, Julian Schwinger, Richard Feynman) mène aux procédures de renormalisation et transforme les essais de ses maîtres en succès avéré.

Né à Crowthorne -Berkshire (Grande-Bretagne) - en 1923, il obtient son premier degré en mathématique à Cambridge. Il est obligé d’interrompre ses études à cause de la seconde guerre mondiale. Il met ce temps à profit pour servir la Royal Air Force en tant que mathématicien. Il hésite entre mathématiques et physique. La lecture du livre : « The quantum theory of radiation (Walter Heitler, 1936) » et l’ambiance régnant après-guerre à Cambridge lui font préférer la physique.

En 1947, grâce à une bourse attribuée par le Commonwealth, il part aux Etats-Unis. Il espère y obtenir son doctorat sous le patronage de Hans Bethe à l’université de Cornell.

Bethe le charge d’un devoir bien précis : étudier les effets des fluctuations quantiques d’un noyau atomique (l’hydrogène) entouré d’un champ électromagnétique sur les niveaux d’énergie de cet atome. Bethe lui fait en réalité affiner ses propres calculs (n’intégrant pas les effets relativistes et supprimant la question épineuse des divergences en limitant le domaine d’intégration) concernant l’effet Lamb (voir mon modeste essai indirectement lié à cet effet). Le devoir de Dyson était de reprendre les premiers calculs en y intégrant les conséquences de la théorie de la relativité.

Impressionné par les efforts de son élève, Bethe persuade Dyson de publier ses résultats, le convainc de rester aux Etats-Unis un an de plus et de travailler sous la direction d’Oppenheimer. La jeunesse, le rêve de renommée et l’espoir de rencontrer des chercheurs célèbres comme Albert Einstein, Hermann Weyl et John von Neumann finissent de faire pencher la balance. Dyson commence en 1948 une correspondance puis une collaboration fructueuse avec Feynman.

Finalement, Dyson n’obtiendra jamais le doctorat en physique. Ce qui ne l’empêchera pas de devenir, à moins de trente ans, professeur aux côtés de Hans Bethe.

Ses premiers travaux se concentrent sur l’électro-dynamique quantique. Ils appliquent ses capacités mathématiques à l’étude et la conception de réacteurs nucléaires (rappel historique : qui n’étaient, à l’époque, que des projets), aux états solides de la matière, au ferromagnétisme, à l’astrophysique et à la biologie.

En 2000, âgé de 77 ans, il reçoit un prix de la fondation Templeton pour un travail dédié aux interrelations entre religions et sciences. 

Il se rappelle au bon souvenir du public au cours des dernières années de son existence en émettant un certain nombre d’idées discutables ou polémiques. En particulier, il publie en 2006 « Le scientifique, un rebelle » (The Scientist as Rebel), un livre dans lequel il interroge le monde scientifique sur la réalité du réchauffement climatique.

Il a passé la plus grande partie de sa vie professionnelle en tant que professeur à l’Institut pour les Etudes Avancées de Princeton (New jersey, USA) dont il était devenu professeur émérite.  

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